6-cloro-alcalis
DESCRIPTION
cloro - alcalisTRANSCRIPT
PROCESSOS QUÍMICOS INDUSTRIAIS I
INDÚSTRIAS DE
CLORO-ÁLCALIS
INTRODUÇÃO
INDÚSTRIAS DE CLORO-ÁLCALIS:• BARRILHA – Na2CO3
• SODA CÁUSTICA – NaOH• CLOROEssas substâncias estão entre as mais importantes das indústrias químicas pesadas.Essas substâncias estão próximas do ácido sulfúrico e da amônia quanto ao montante do consumo.
INTRODUÇÃO
• Substâncias usadas na produção de diversos outros produtos:– Sabões e detergentes– Fibras– Plásticos– Vidros– Substâncias petroquímicas– Polpa de madeira e papel– Fertilizantes– Explosivos– Solventes ...
BARRILHA
• Sólido leve, moderadamente solúvel em água, contendo em geral, cerca de 99% de Na2CO3.
• Principais utilizações:– Vidro– Sabão e detergentes– Polpa de papel– Tratamento de água– Metais não ferrosos
BARRILHA
• O processo antigo de produção de barrilha, denominado LeBlanc, foi desenvolvido em 1773.
• Baseava-se na calcinação do sulfato de sódio com carvão e calcário num forno rotatório, seguido pela lixiviação do produto pela água. Ocorria a hidrólise dos sulfetos, que eram convertidos a carbonato pelo tratamento com dióxido de carbono dos fornos de calcinação.
• No processo LeBlanc ocorrem as seguintes reações químicas:
• Reação do sal comum com o ácido sulfúrico: 2NaCl + H2SO4 → → → → Na2SO4 + 2 HCl
• Reação de calcinação do Na2SO4 com calcário e carvão: Na2SO4 + CaCO3 + 2C →→→→ Na2CO3 + CaS + 2CO2
BARRILHA
• Em 1861, Ernest Solvay, químico belga, desenvolveu o processo amônia-soda. O processo Solvay só substituiu completamente o processo LeBlanc por volta de 1915.
• Utilizou como matérias primas, o cloreto de sódio (sal comum) , o amoníaco e o carbonato de cálcio (pedra calcária), conseguindo tornar mais barata a obtenção do sal e eliminar alguns dos problemas que apresentava o método Leblanc.
• Trona é um mineral composto de carbonato e bicarbonato de sódio hidratado (Na3HCO3CO3·2H2O). É extraido como fonte primária para a obtenção do carbonato de sódio nos Estados Unidos, substituindo Processo Solvay usado no resto do mundo para a produção do carbonato de sódio.
BARRILHA PROCESSO SOLVAY
BARRILHA PROCESSO SOLVAY
MATÉRIAS-PRIMAS:
• Sal – usado na forma de salmoura natural ou artificial, saturada
• Calcário – deve ter pequena quantidade de impurezas, principalmente sílica, britado a um tamanho entre 10 e 20 cm
• Coque – calcina o calcário e fornece CO2
• Amônia – reagente cíclico no processo –participa das reações e é recuperada, sendo pequena a quantidade perdida.
BARRILHA PROCESSO SOLVAY
REAÇÕES:CaCO3 →→→→ CaO + CO2
C(amorfo) →→→→ CO2
CaO + H2O →→→→ Ca(OH)2
NH3 + H2O →→→→ NH4OH2NH4OH + CO2 →→→→ (NH4)2CO3 + H2O(NH4)2CO3 + CO2 + H2O →→→→ 2NH4HCO3
NH4HCO3 + NaCl →→→→ NH4Cl + NaHCO3
2NaHCO3 →→→→ Na2CO3 + CO2 + H2O2NH4Cl + Ca(OH)2 →→→→ 2NH3 + CaCl2 + 2H2O
BARRILHA PROCESSO SOLVAY
REAÇÃO GLOBAL:
CaCO3 + NaCl →→→→ Na2CO3 + CaCl2
BARRILHA PROCESSO SOLVAY
BARRILHA PROCESSO SOLVAY
BARRILHA PROCESSO SOLVAY
BICARBONATO DE SÓDIO
• NaHCO3 ::: bicarbonato de sódio ou carbonato ácido de sódio ou carbonato de hidrogênio e sódio
• Não se obtém a partir do bicarbonato de sódio separado nos filtros do processo Solvay porque:– Difícil de secar– Perda da amônia presente– Odor devido a traços de amônia– Outras impurezas
• Utilização: fabricação de água carbonatada, artigos de couro, extintores de incêndio, manufatura de levedura em pó.
BICARBONATO DE SÓDIO
• Prepara-se uma solução saturada de barrilha, que é introduzida no topo de uma coluna semelhante à torre de carbonatação da fabricação da barrilha.
• Na base da torre injeta-se CO2 comprimido e a temperatura é mantida em torno de 40ºC.
• A suspensão de bicarbonato que se forma é removida pela base da torre, filtrada e lavada num filtro a tambor rotativo. Depois da centrifugação, o material é seco numa esteira transportadora contínua, a 70ºC.
• O bicarbonato obtido por esse processo tem uma pureza de 99,9%.
CLORO E SODA CÁUSTICA
• Cloro e Soda Cáustica são preparados por métodos eletrolíticos, usando-se cloretos fundidos ou soluções aquosas de cloretos de metais alcalinos.
• Na eletrólise das salmouras, o cloro é produzido no anodo e o hidrogênio, juntamente com o hidróxido de sódio ou de potássio, no catodo.
• Diversos modelos de cubas eletrolíticas foram idealizados, mas são variações de dois tipos: diafragma ou com eletrodo intermediário de mercúrio.
CLORO E SODA CÁUSTICA
REAÇÃO:
NaCl + H2O →→→→ NaOH + ½H2 + ½Cl2
REAÇÃO:
NaCl + H2O →→→→ NaOH + ½H2 + ½Cl2
CLORO E SODA CÁUSTICA
CLORO E SODA CÁUSTICA
CLORO E SODA CÁUSTICA
CLORO E SODA CÁUSTICA
CLORO E SODA CÁUSTICA
CLORO E SODA CÁUSTICA